控制器的坐标反变换与电机中的坐标变换对消，且变频器的滞后作用可以忽略时，此处的便可与电机模型中的对消，两个子系统就完全解耦了。这时，带除法环节的矢量控制系统可以看成是两个独立的线性子系统如图。应该注意，在异步电动机矢量变换模型中的转子磁链和它的相位角都是在电动机中实际存在的，而用于控制器的这两个量却难以直接测得，只能采用磁链模型计算，在图中冠以符号以示区别。因此，上述两个子系统的完全解耦只有在下面三个假定条件下才能成立转子磁链的计算值等于其实际值转子磁链的计算值ˆ等于其实际值转子磁链定向角的计算值ˆ等于其实际值忽略电流控制变频器的滞后作用。电流控制变频器异步电动机矢量变换模型图ˆˆ磁链模型检测信号图带除法环节的解耦矢量控制系统矢量控制系统两个等效的线性子系统磁链调节器转速调节器第章转速磁链闭环控制的矢量控制系统对解耦后的转速和磁链两个独立的线性子系统分别进行闭环控制的系统称作直接矢量控制系统。采用不同的解耦方法可以获得不同的直接矢量控制系统。带磁链除法环节的直接矢量控制系统在前述的图中，转速调节器输出带环节，使系统可以在有关假定条件下见上节指出的三个假定条件简化成完全解耦的与两个子系统模型在图中略去未画，这是种典型的直接矢量控制系统。两个子系统都是单变量系统，其调节器的设计方法和直流调速系统相似。电流控制变频器可以采用电流滞环跟踪控制的变频器图，也可采用带电流内环控制的电压源型变频器图图电流控制变频器带转矩内环的直接矢量控制系统另外种提高转速和磁链闭环控制系统解耦性能的办法是在转速环内增设转矩控制内环，图绘出了种实际的带转矩内环的直接矢量控制系统，其中主电路选择了电流滞环跟踪控制的变频器，这只是种示例，也可以用带电流内环的电压源型变频器。系统中还画出了转速正反向和弱磁升速环节，磁链给定信号由函数发生程序获得。可以想象，这样的矢量控制交流变压变频调速系统在静动态性能上完全能够与直流调速系统相媲美。第章按转子磁链定向的矢量控制方程及解耦给定信号图矢量控制系统原理结构图在设计系统时，如果忽略变频器可能产生的滞后，并认为在控制器后面的反旋转变换器与电机内部的旋转变换环节相抵消，变换器与电机内部的的频率信号加到电流控制的变频器上，所输出的是异步电动机调速所需的三相变频电流。异步电动机等效直流电动机模型电流控制变频器控制器反馈信号于直流调速系统所用的控制器，产生励磁电流的给定信号和电枢电流的给定信号，经过反旋转变换得到和，再经过变换得到和。把这三个电流控制信号和由控制器得到的是电流代表磁动势的空间矢量，所以这样通过坐标变换实现的控制系统就称为矢量控制系统，简称系统。系统的原理结构如图所示。图中的给定和反馈信号经过类似的坐标变换结构图矢量控制系统结构既然异步电动机经过坐标变换可以等效成直流电动机，那么，模仿直流电动机的控制策略，得到直流电动机的控制量，再经过相应的坐标反变换，就能够控制异步电动机了。由于进行坐标变换电动机。从结构图内部看，经过变换和按转子磁链定向的同步旋转变换，便得到台由和输入，由输出的直流电动机。等效直流电动机模型异步电动机图异步电动机直流电流和。如果观察者站到铁心上与坐标系起旋转，他所看到的就好像是台直流电动机。把上述等效关系用结构图的形式画出来，得到图。从整体上看，输人为三相电压，输出为转速，是台异步大简化。以产生同样的旋转磁动势为准则，在三相坐标系上的定子交流电流，通过三相两相变换可以等效成两相静止坐标系上的交流电流和，再通过同步旋转变换，可以等效成同步旋转坐标系上的两分量间的幅值和相位，即控制定子电流矢量，所以称这种控制方式为矢量控制方式。坐标变换的基本思路坐标变换的目的是将交流电动机的物理模型变换成类似直流电动机的模式，这样变换后，分析和控制交流电动机就可以大异步电动机的励磁电流和转矩电流进行控制，从而达到控制异步电动机转矩的目的。从物理模型上看，直流电机分为空间相互垂直的励磁绕组和电枢绕组，且两者各自独立，互不影响。正是由于这种垂直关系使得绕组间的耦合十分微小，我们可以认为磁通在系统的动态过程中完全恒定。这是直流电机的数学模型及其控制比较简单的根本原因。如果能将交流电机的物理模型等效变换成类似直流电机的模式，仿照直流电机进行控制，那么控制起来就方便多了，这就是矢量控制的基本思想。第章矢量控制的基本原理矢量控制实现的基本原理是通过测量和控制异步电动机定子电流矢量，根据磁场定向原理分别对异步电动机的励磁电流和转矩电流进行控制，从而达到控制异步电动机转矩的目的。目录前言第章矢量控制的基本原理坐标变换的基本思路矢量控制系统结构第章按转子磁链定向的矢量控制方程及解耦控制第章转速磁链闭环控制的矢量控制系统带磁链除法环节的直接矢量控制系统带转矩内环的直接矢量控制系统第章控制系统的设计与仿真矢量控制系统的设计矢量控制系统的仿真结论参考文献附录前言矢量控制是种优越的交流电机控制方式，它模拟直流电机的控制方式使得交流电机也能取得与直流电机相媲美的控制效果。本文研究了矢量控制系统中磁链调节器的设计方法。首先简单介绍了矢量控制的基本原理，给出了矢量控制系统框图，然后着重介绍了矢量控制系统中磁链调节器的设计和仿真过程。仿真结果表明调节器具有良好的磁链控制效果。因为异步电动机的物理模型是个高阶非线性强耦合的多变量系统，需要用组非线性方程组来描述，所以控制起来极为不便。异步电机的物理模型之所以复杂，关键在于各个磁通间的耦合。直流电机的数学模型就简单多了。从物理模型上看，直流电机分为空间相互垂直的励磁绕组和电枢绕组，且两者各自独立，互不影响。正是由于这种垂直关系使得绕组间的耦合十分微小，我们可以认为磁通在系统的动态过程中完全恒定。这是直流电机的数学模型及其控制比较简单的根本原因。如果能将交流电机的物理模型等效变换成类似直流电机的模式，仿照直流电机进行控制，那么控制起来就方便多了，这就是矢量控制的基本思想。第章矢量控制的基本原理矢量控制实现的基本原理是通过测量和控制异步电动机定子电流矢量，根据磁场定向原理分别对异步电动机的励磁电流和转矩电流进行控制，从而达到控制